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Questions and Answers
Qual è la funzione principale del campo next in un nodo di una lista concatenata?
Qual è la funzione principale del campo next in un nodo di una lista concatenata?
- Indicare se il nodo corrente è l'ultimo elemento della lista.
- Puntare al nodo precedente nella lista, consentendo l'attraversamento inverso.
- Puntare al nodo successivo nella lista, collegando i nodi in sequenza. (correct)
- Memorizzare il valore del dato contenuto nel nodo.
In una lista concatenata, cosa rappresentano head e tail quando la lista è vuota?
In una lista concatenata, cosa rappresentano head e tail quando la lista è vuota?
- `head` punta al nodo `header` e `tail` punta all'ultimo nodo della lista.
- `head` punta al primo nodo dati e `tail` a `null`.
- `head` e `tail` puntano entrambi a `null`, che indica l'assenza di nodi.
- `head` e `tail` puntano entrambi al nodo `header` che ha entrambi i campi `null`. (correct)
Quale delle seguenti affermazioni descrive correttamente il processo di accesso ai dati in una lista concatenata?
Quale delle seguenti affermazioni descrive correttamente il processo di accesso ai dati in una lista concatenata?
- Si parte dal nodo puntato da `head` e si seguono i riferimenti `next` fino al nodo desiderato. (correct)
- Si deve partire dal nodo puntato da `tail` e seguire i riferimenti `next` all'indietro.
- Si accede direttamente a qualsiasi nodo tramite il suo indice, come in un array.
- Si accede a un nodo in modo casuale partendo dal `header` tramite un algoritmo di ricerca.
Nella classe ListNode, come è gestita la relazione tra la classe e il tipo di dato del campo element?
Nella classe ListNode, come è gestita la relazione tra la classe e il tipo di dato del campo element?
Perché la classe ListNode include un costruttore sia senza parametri che con parametri?
Perché la classe ListNode include un costruttore sia senza parametri che con parametri?
Qual è il vantaggio principale nell'utilizzare l'inizio della catena per implementare una pila, invece della fine?
Qual è il vantaggio principale nell'utilizzare l'inizio della catena per implementare una pila, invece della fine?
In una implementazione di coda con catena, quali operazioni specifiche devono avere complessità O(1) per garantire l'efficienza complessiva?
In una implementazione di coda con catena, quali operazioni specifiche devono avere complessità O(1) per garantire l'efficienza complessiva?
Perché è necessario aggiungere metodi all'interno della classe LinkedList per operare direttamente sui nodi della catena?
Perché è necessario aggiungere metodi all'interno della classe LinkedList per operare direttamente sui nodi della catena?
Considerando la classe LinkedListQueue, quale operazione corrisponde alla rimozione di un elemento dalla coda?
Considerando la classe LinkedListQueue, quale operazione corrisponde alla rimozione di un elemento dalla coda?
Cosa implica la necessità di scorrere l'intera catena per contare i nodi dal punto di vista della complessità computazionale?
Cosa implica la necessità di scorrere l'intera catena per contare i nodi dal punto di vista della complessità computazionale?
Quale delle seguenti affermazioni descrive correttamente il ruolo del campo head dopo l'esecuzione del metodo addFirst?
Quale delle seguenti affermazioni descrive correttamente il ruolo del campo head dopo l'esecuzione del metodo addFirst?
Nel metodo addFirst, cosa implica la riga n.setNext(head);?
Nel metodo addFirst, cosa implica la riga n.setNext(head);?
Qual è l'effetto principale dell'assegnazione head = n; nel metodo addFirst?
Qual è l'effetto principale dell'assegnazione head = n; nel metodo addFirst?
Se head punta inizialmente a un nodo non nullo, cosa succede al suo campo dato dopo l'esecuzione di addFirst?
Se head punta inizialmente a un nodo non nullo, cosa succede al suo campo dato dopo l'esecuzione di addFirst?
Cosa succede al campo tail della lista concatenata dopo l'esecuzione del metodo addFirst?
Cosa succede al campo tail della lista concatenata dopo l'esecuzione del metodo addFirst?
Quale delle seguenti affermazioni descrive correttamente lo scopo del metodo getIterator() in una classe LinkedList?
Quale delle seguenti affermazioni descrive correttamente lo scopo del metodo getIterator() in una classe LinkedList?
In che modo l'interfaccia ListIterator estende l'interfaccia Iterator in Java?
In che modo l'interfaccia ListIterator estende l'interfaccia Iterator in Java?
Perché la classe LinkedListIterator è implementata come una classe interna privata di LinkedList?
Perché la classe LinkedListIterator è implementata come una classe interna privata di LinkedList?
Quale tra le opzioni indica un esempio pratico di utilizzo dell'interfaccia Iterator in Java?
Quale tra le opzioni indica un esempio pratico di utilizzo dell'interfaccia Iterator in Java?
Cosa implica la dichiarazione di LinkedListIterator come classe non statica interna di LinkedList?
Cosa implica la dichiarazione di LinkedListIterator come classe non statica interna di LinkedList?
Flashcards
Catena (Linked List)
Catena (Linked List)
La struttura dati 'catena' o 'lista concatenata' è un modo alternativo all'array per rappresentare e gestire dati in modo ordinato. In una catena, ogni elemento è un "nodo" contenente un riferimento al dato stesso e al nodo successivo.
Nodo di una catena
Nodo di una catena
Un nodo in una catena è un oggetto che contiene sia il dato che si vuole conservare sia un riferimento al nodo successivo nella catena. Questo riferimento è solitamente chiamato “next”.
Inizio (head) e Fine (tail) di una catena
Inizio (head) e Fine (tail) di una catena
In una catena, è necessario memorizzare il riferimento al primo nodo (detto "head") per poter accedere a tutti gli elementi della catena. È utile avere anche un riferimento al nodo finale ("tail"). L'ultimo nodo ha il campo 'next' impostato su 'null'.
Catena vuota
Catena vuota
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Accesso ai nodi di una catena
Accesso ai nodi di una catena
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addFirst() in una lista concatenata
addFirst() in una lista concatenata
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Creazione di un nuovo nodo per addFirst()
Creazione di un nuovo nodo per addFirst()
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Aggiornamento di 'head' in addFirst()
Aggiornamento di 'head' in addFirst()
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Collegamento del nuovo nodo in addFirst()
Collegamento del nuovo nodo in addFirst()
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Il ruolo di 'tail' in addFirst()
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Efficienza dell'inizio della catena per pile
Efficienza dell'inizio della catena per pile
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Realizzazione di una coda con una catena
Realizzazione di una coda con una catena
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Dove scrivere il codice per l'accesso ai nodi?
Dove scrivere il codice per l'accesso ai nodi?
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Motivo per aggiungere metodi alla classe LinkedList
Motivo per aggiungere metodi alla classe LinkedList
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Interfaccia Iterator
Interfaccia Iterator
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Interfaccia ListIterator
Interfaccia ListIterator
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getIterator()
getIterator()
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LinkedListIterator
LinkedListIterator
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Iterazione con ListIterator
Iterazione con ListIterator
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Study Notes
Struttura dati "catena" (linked-list)
- La struttura dati "catena" (linked-list) è una struttura dati alternativa all'array, utilizzata nella realizzazione di altre strutture dati.
- Una catena è un insieme ordinato di nodi.
- Ogni nodo contiene un riferimento a un elemento (il dato) e un riferimento al nodo successivo (next).
- Il primo nodo della catena è indicato come HEAD.
- L'ultimo nodo della catena ha un riferimento NULL nel campo next.
Catena vuota
- Una catena vuota contiene solo il nodo header, con entrambi i campi head e tail che puntano al nodo header. Entrambi i campi hanno valore null.
Accesso ai nodi della catena
- Per accedere ai nodi della catena, si parte dal riferimento head e si seguono i riferimenti nel campo next di ogni nodo.
- La scansione termina quando si incontra un nodo con valore null nel campo next.
- Non è possibile scorrere la lista in senso inverso.
Nodo di una catena
- La classe ListNode utilizza riferimenti a oggetti dello stesso tipo per rappresentare strutture a definizione ricorsiva.
- È lecito e comune nell'implementazione delle strutture a definizione ricorsiva come le liste concatenate.
Nodo: incapsulamento eccessivo?
- L'incapsulamento può sembrare superfluo quando lo stato di una classe è direttamente accessibile tramite metodi.
- In fase di debugging, la visualizzazione o la modifica dei valori delle variabili di un nodo può richiedere l'aggiunta di enunciati in ogni punto dove i nodi sono utilizzati.
- L'incapsulamento consente di racchiudere gli enunciati di visualizzazione all'interno dei metodi set, semplificando la gestione delle visualizzazioni e consentendo di modificare solo il metodo set per eliminarle.
Realizzazione di una catena
- La realizzazione di una catena prevede metodi per aggiungere (addFirst, addLast), rimuovere (removeFirst, removeLast) ed esaminare (getFirst, getLast) elementi.
- La struttura di una catena non gestisce la possibilità di elementi mancanti e si segnala la condizione di catena vuota attraverso un'eccezione.
La classe LinkedList
- La classe LinkedList implementa la struttura dati "catena" ed esegue operazioni come addFirst, addLast, removeFirst, removeLast, getFirst, getLast, isEmpty e makeEmpty.
- Questi metodi agiscono sulle proprietà di head e tail della catena, consentendo l'inserimento e rimozione di elementi a entrambe le estremità.
- Le operazioni di aggiunta e rimozione alla testa (addFirst e removeFirst) hanno complessità temporale O(1), mentre le operazioni di aggiunta e rimozione alla fine (addLast e removeLast) richiedono tempo O(n) nel caso peggiore.
Catena: metodi addFirst, removeFirst
- Il metodo addFirst inserisce un nuovo elemento all'inizio della catena.
- Il metodo removeFirst rimuove l'elemento all'inizio della catena.
- Tali operazioni hanno una complessità temporale O(1).
Catena: metodo addLast
- Il metodo addLast inserisce un nuovo elemento alla fine della catena.
- Tale operazione ha una complessità temporale O(1) nel caso base.
Catena: metodo removeLast
- Il metodo removeLast rimuove l'elemento dalla fine della catena.
- Tale operazione ha una complessità temporale O(n) nel caso peggiore.
Prestazioni dei metodi della classe LinkedList
- Tutte le operazioni sulla catena sono O(1) con le eccezioni di removeLast che ha complessità O(n).
- L'utilizzo di un riferimento tail per addLast e removeLast migliora le prestazioni.
Ridimensionare una catena
- Non è necessario ridimensionare una catena; la JVM gestisce dinamicamente la memoria.
- Nessuno spazio di memoria è sprecato perché gli array sono riempiti di elementi.
- Ogni nodo occupa però più spazio di una cella di array (almeno il doppio) perché le liste in genere contengono 2 riferimenti per ogni nodo.
Riassunto: la classe LinkedList
- Il riassunto della classe LinkedList include i metodi per la gestione di liste concatenate.
Riassunto: la classe ListNode
- Il riassunto della classe ListNode descrive i campi e metodi per la gestione dei nodi della lista.
La classe interna ListNode
- La classe ListNode è interna a LinkedList.
- Non è mai utilizzata al di fuori della catena.
- Questa progettazione favorisce la modularità e occultazione dell'implementazione.
Iteratori e iteratore in una catena
- Un iteratore garantisce l'accesso sequenziale ai nodi di una catena.
- L'iteratore ha un controllo di posizione (current, spesso dietro un nodo) e non necessita di puntatori alle estremità della catena.
- L'iteratore consente di accedere ai nodi della catena senza dover accedere direttamente ai puntatori delle estremità o nodi intermedi.
Accedere a nodi di una catena
- Accedere ai nodi della catena richiede metodi all'interno della classe LinkedList.
- Metodi aggiuntivi permettono operazioni come conteggio di nodi o ricerche di valori particolari.
Accedere a nodi di una catena (esempio)
- Esempio di conteggio dei nodi di una catena.
Accedere a nodi di una catena (approccio indesiderato)
- Approccio indesiderabile per l'accesso ai nodi.
Iteratore in una catena
- L'iteratore è una soluzione che consente di iterare su tutti i nodi della catena in modo ordinato.
- L'iteratore è definito in modo astratto mantenendo i riferimenti agli elementi della catena.
- Utilizzo di LinkedList per accedere a elementi e nodi.
L'ADT ListIterator
- L'interfaccia ListIterator in Java fornisce metodi per accedere e modificare gli elementi in una lista.
L'ADT ListIterator (esempio)
- Esempio dell'utilizzo di ListIterator.
Iteratore in una catena (implementazione)
- Implementazione del metodo per creare un iteratore nella classe LinkedList.
- Esempio di utilizzo di un iteratore per scandire gli elementi di una lista senza accesso diretto agli elementi della lista.
L'interfaccia Iterator in Java
- L'interfaccia Iterator in Java definisce il tipo di dato per gli oggetti iteratori.
- Si utilizza per iterare sulle collezioni in Java.
Implementare ListIterator
- Implementazione di un iteratore in una classe LinkedList.
I metodi di LinkedListIterator
- Metodi LinkedListIterator per gestione di elementi in una catena.
Il metodo add di LinkedListIterator
- Aggiunge un nuovo nodo e avanza l'iteratore.
Il metodo remove di LinkedListIterator
- Rimuove il nodo corrente e si posiziona sul nodo successivo.
Iteratori multipli nella stessa linked-list
- Più iteratori possono esistere in una lista, ma ognuno mantiene lo stato indipendente dagli altri.
- La modifica di una lista attraverso un iteratore può influire sugli altri iteratori e potrebbe portare a comportamenti indesiderati.
Operazioni su catene mediante un iteratore
- Operazioni di modifica sulla catena (inserimento e rimozione) mediante l'utilizzo di un iteratore.
Catena: inserimento e rimozione
- Estensione per le operazioni di inserimento e rimozione in qualsiasi punto della catena (non solo all'inizio o alla fine).
- Impiego di un iteratore per consentire l'inserimento e rimozione in posizioni intermedie nella catena.
Catena: osservazioni finali
- Discussione su alcune considerazioni relative alla struttura dati per le catene.
- Utilizzo di un nodo "vuoto" per le operazioni all'inizio della catena.
Catena doppia
- Le catene doppie sono strutture dati che consentono di accedere in entrambe le direzioni (successivo e precedente).
- Con una catena doppia, è possibile muoversi in entrambe le direzioni, migliorando le prestazioni e l'efficienza delle operazioni.
Catena doppia (disegno)
- Rappresentazione grafica delle catene doppie.
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